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某钢厂氧气顶吹转炉倾动机构一级减速机高速斜齿轮轴经常出现断裂情况,严重影响了炼钢生产过程,同时带来了很大的安全隐患。通过仔细考究断裂截面以及通过ANSYS有限元软件对斜齿轮轴进行静强度分析,确定斜齿轮轴的断裂原因是疲劳断裂。至此,本文提出了一种基于ANSYS/FE-SAFE的减速机斜齿轮轴疲劳寿命分析的方法,以此来预测斜齿轮轴的疲劳寿命,做到提前维护和更换斜齿轮轴设备,保障安全生产。同时提出有效的结构改进发案,更好的提高生产效率。首先,使用三维实体设计软件solidworks对斜齿轮轴进行三维实体建模,通过solidworks和ANSYS的数据接口,将斜齿轮轴模型导入ANSYS软件进行静强度分析,得到斜齿轮轴的应力分布云图,确定所受应力最大的危险部位和实际断裂位置一致,并确定断裂原因是疲劳断裂。此分析结果为之后的疲劳分析做了理论依据。其次,针对斜齿轮轴载荷时间历程现场测量难实现的情况,本文通过solidworks软件模拟出转炉在一个工作周期内不同工况下的工作情况,并利用其软件的“质量特性”功能计算出转炉在一个炼钢周期不同工况下的倾动力矩,绘出倾动力矩曲线。之后利用相关公式并结合转炉的实际工作情况绘制出斜齿轮轴在一个工作周期的载荷时间历程曲线。最后,基于ANSYS静强度分析的结果、solidworks软件模拟得到的载荷时间历程,以及FE-SAFE软件提供的材料疲劳性能曲线,通过相关参数的设置,就可以用FE-SAFE软件对斜齿轮轴进行疲劳寿命分析,之后通过ANSYS后处理模块显示斜齿轮轴的疲劳寿命云图和疲劳安全系数云图,从而确定各局部结构的疲劳寿命和疲劳安全系数。将理论计算的疲劳寿命同斜齿轮轴疲劳断裂的实际工作周期相比较,验证该计算的准确性。基于疲劳计算结果,提出斜齿轮轴结构的改进方案,并对改进后的结构进行疲劳寿命计算,验证改进方案的可行性。论文详细介绍了课题研究的对象,并阐明研究的目的意义,以及国内外关于疲劳研究问题的发展现状。通过对疲劳强度理论的重新回顾,提出了斜齿轮轴疲劳寿命的计算方法和方案流程,以及最后的结构改进发案。本文的研究结果为斜齿轮轴的制造及转炉炼钢的安全生产提供了重要参考。